驱动用高效高可靠变转速工业汽轮机关键技术及应用

     驱动用工业汽轮机是现代工业和国防的“心脏”,作为动力源广泛应用于石油化工、煤化工、冶金、轻工、能源、舰船等领域,直接影响国家能源安全、国防安全和工业竞争力。以应用于乙烯、空分等大型装置用工业汽轮机为例,由于缺少核心技术且受国外封锁,项目实施前,产品全部被西门子、GE、三菱等跨国公司垄断,严重制约了我国石油化工、煤化工等行业的发展,我国亟需建立涵盖整个工业领域的驱动用高效高可靠工业汽轮机关键技术体系,研制系列产品。
    项目针对驱动用工业汽轮机在变转速变工况下的高效性和可靠性问题展开研究。首创了包含损失模型、二维气动设计模型、当量加权效率函数的叶片三维气动设计优化方法,实现了宽广变工况范围的高效率;发明了复杂阻尼叶片动频试验技术、高精度动频计算方法和动应力精准计算方法,解决了叶片可靠性问题;提出了高功率密度转子稳定性判据准则,解决了转子的稳定性问题;开发了定制化系统集成优化技术,解决了多学科、多部件集成难的问题。
    项目成果在中石油、中石化、中海油、壳牌、美孚、英国石油等国内外项目中推广应用,多次打破跨国公司垄断,填补国内空白。主持制定国家标准4项,授权发明专利20项,出版专著3部。该项目引领了我国驱动用工业汽轮机技术发展,推动了石油化工、煤化工等行业的技术升级,实现了能源的高效利用。总体技术达到国际同类产品先进水平,其中机组工况适应能力、操作性等居国际领先水平。